Wärmekapazität — Q = m·c·ΔT
Die Formel der spezifischen Wärmekapazität beschreibt, wie viel Wärmeenergie ein Stoff aufnimmt — essenziell für Kalorimetrie, Reaktionsenthalpien und Wärmetransport.
Formel
Q = m \cdot c \cdot \Delta TVariablen & Einheiten — Wärmekapazität — Q = m·c·ΔT
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Q | Wärmemenge (aufgenommene / abgegebene Energie) | J |
| m | Masse des Stoffes | kg |
| c | Spezifische Wärmekapazität (Wasser: 4182 J/(kg·K)) | J/(kg·K) |
| ΔT | Temperaturänderung (T₂ − T₁) | K |
Herleitung & Hintergrund — Wärmekapazität — Q = m·c·ΔT
Wasser hat eine außergewöhnlich hohe Wärmekapazität (c = 4182 J/(kg·K)) — deshalb reguliert es das Klima. Metalle haben niedrige c-Werte (Eisen: 450 J/(kg·K)). Kalorimetrie nutzt diese Formel zur Bestimmung von Reaktionswärmen.
Rechenbeispiel
500 g Wasser (c = 4182 J/(kg·K)) werden von 20 °C auf 60 °C erhitzt: Q = 0,5 · 4182 · 40 = 83 640 J ≈ 83,6 kJ.
Anwendungsgebiete
Kalorimetrie, Reaktionsenthalpie-Bestimmung, Wärmeleitung, Klimaphysik, Heizungstechnik
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Frage (Vorderseite)
Was beschreibt die Formel Q = m·c·ΔT? Nenne alle Variablen und Einheiten.
Antwort (Rückseite)
Die Formel der spezifischen Wärmekapazität beschreibt, wie viel Wärmeenergie ein Stoff aufnimmt — essenziell für Kalorimetrie, Reaktionsenthalpien und Wärmetransport.. Q: Wärmemenge (aufgenommene / abgegebene Energie) (J); m: Masse des Stoffes (kg); c: Spezifische Wärmekapazität (Wasser: 4182 J/(kg·K)) (J/(kg·K)); ΔT: Temperaturänderung (T₂ − T₁) (K).
Wissenschaftliche Quellen
- [1]Atkins, P.W. & de Paula, J. (2013). Physikalische Chemie. Wiley-VCH.
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